Урок презентация по химии "Алканы." 10 класс"

Тема урока

Алканы .

План .

• Определение . Общая формула класса углеводородов .
• Гомологический ряд .
• Виды изомерии .
• Строение алканов .
• Физические свойства .
• Способы получения .
• Химические свойства .
• Применение .

Алканы . ( Предельные углеводороды . Парафины . Насыщенные углеводороды . )

Алканы - углеводороды в молекулах которых все атомы углерода связаны одинарными связями ( σ -) и имеют общую формулу :

C n H 2n+2

Гомологический ряд метана

Гомологи – это вещества , сходные по строению и свойствам

и отличающиеся на одну или более групп С H 2 .

• СН 4 мет ан
• С 2 H 6 эт ан
• C 3 H 8 проп ан
• C 4 H 10 бут ан
• C 5 H 12 пент ан

• C 6 H 14 гекс ан
• C 7 H 16 гепт ан
• C 8 H 18 окт ан
• C 9 H 20 нон ан
• C 10 H 22 дек ан

Радикал – это частица , имеющая не спаренные электроны .

Число

Название числа

1

Моно-

Формула радикала

2

Название радикала

-СН 3

Ди-

3

Три-

Метил

-С 2 Н 5

4

5

Тетра-

Этил

-С 3 Н 7

Пропил

Пента-

-С 4 Н 9

Бутил

-С 5 Н 11

Пентил

Изомерия и номенклатура алканов

Структурная изомерия :

CH 3 – CH - CH 2 - CH 3

│

CH 3

Алгоритм .

• Выбор главной цепи :

CH 3 – CH - CH 2 - CH 3

│

CH 3

Изомерия и номенклатура алканов

2 . Нумерация атомов главной цепи :

1 2 3 4

CH 3 – CH - CH 2 - CH 3

│

CH 3

Изомерия и номенклатура алканов

3 . Формирование названия :

1 2 3 4

CH 3 – CH - CH 2 - CH 3

│

CH 3

2 - метилбутан

Строение метана

• Для алканов характерна sp ³- гибридизация ;
• Длина С-С – связи = 0 ,154 нм
• Углы между орбиталями = 109 ° 28 ´

Рисунок 3.

c

c

c

c

c

c

c

0 ,154 нм

Рисунок 1 .

Гибридизованные облака

+

s

р

109 °28´

Перекрывание гибридных электронных

облаков атомов углерода облаками атомов

водорода (молекула метана) .

Метан

Рисунок 2 .

Строение гомологов метана

Строение алканов

Строение алканов

Строение пропана

Физические свойства

СН 4 …C 4 Н 10 – газы

T кипения :

-161,6…-0,5 °C

T плавления :

-182,5…-138,3 °C

С 16 Н 3 4 … и далее– твёрдые вещества

T кипения :

287 ,5 °C

T плавления :

20 °C

С 5 Н 12 …C 15 Н 32 – жидкости

T кипения :

36 , 1 … 270 ,5 °C

T плавления :

-12 9 , 8 … 10 °C

С увеличением относительных молекулярных масс предельных углеводородов закономерно повышаются их температуры кипения и плавления.

Получение

• В промышленности :

а) крекинг нефтепродуктов :

C 16 H 34 → C 8 H 18 + C 8 H 16

2) В лаборатории :

а) Гидролиз карбидов :

Al 4 C 3 +12 H 2 O = 3 CH 4 + 4 Al(OH) 3 ↓

б) Реакция Вюрца :

C 2 H 5 Cl + 2Na → C 4 H 10 + 2NaCl

в) Декарбоксилирование натриевых солей карбоновых солей :

СН 3 СОО Na + 2Na ОН → СН 4 ↑ + N а 2 СО 3

Получение метана

Химические свойства алканов

Химические свойства : 1. Реакция замещения .

Реакции протекают по радикальному механизму.

1) Реакция галогенирования :

t

СН 4 + С l 2 CH 3 Cl + HCl + Q

2) Реакция нитрования ( Коновалова) :

б) Нитрование

Н

t

NO 2

+ H 2 O + Q

Н

+ НО NO 2

СН 3

С Н

Н

в) Сульфирование

3) Реакция сульфирования :

Н

t

Н

SO 3 H

+ H 2 O + Q

С Н

+ НО SO 3 H

СН 3

Этан

Н

t , катализатор

СН 3 СН 2 СН 2 СН 2 СН 3

СН 3 СН СН 2 СН 3

СН 3

800 ° С

СН 4 + Н 2 О СО + 3Н 2

синтез-газ

1500 ° С

2СН 4 Н С ≡ С Н + 3Н 2 + Q

СН 3 СН 3 Н 2 С=СН 2 + Н 2 + Q

Предельные углеводороды горят (пламя не коптящее )

3СО 2 + 4Н 2 О + Q

С 3 Н 8 + 5О 2

В присутствии катализаторов окисляются:

О

500 ° С, катализатор

СН 4 + О 2

+ Н 2 О + Q

Н С

Н

2СН 3 (СН 2 ) 34 СН 3 + 5О 2

4СН 3 (СН 2 ) 16 СООН +2Н 2 О + Q

6. Реакция горения : CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O + Q

Применение алканов

Широко

используются в

качестве

топлива, в том

числе для

двигателей

внутреннего

сгорания.

Применение алканов

1-3 – производство сажи

(1 – картрижи ;

2 – резина ;

3 – типографическая краска)

4-7 – получение

органических веществ

(4 – растворителей ;

5 – хладогентов ,

используемых

в холодильных установках ;

6 – метанол ;

7 - ацетилен)

Закрепление .

• Составьте все возможные изомеры для гептана и назовите их .
• Составьте 2 ближайших гомолога для пентана и назовите их .
• Определить предельный углеводород , плотность паров которого по воздуху равна 2 .
• Учебник : №12 (стр . 33 )

Домашнее задание

• Учебник О . С . Габриелян

(10 класс базовый уровень)

• § 3 , упр . 4 , 7 , 8 ( стр . 32 )